虚拟植物生长建模

精确农业的进一步发展需要基于作物生长规律的生长过程模拟的支持。近年来,由诸多学科交叉而迅速发展起来的虚拟植物模型,为作物生长模拟的发展开辟了新的道路。其中,植株拓扑结构发展过程的模拟是实现虚拟植物模型的关键技术之一。为了能够客观有效地模拟真实的植物生长过程,应用于精确农业研究,采用L系统方法,结合植物的生长机理,对植物生长过程中受到内、外因素的影响进行了模拟研究。     

人工神经网络在作物生产管理中的应用

基于模型的专家系统方法是处理作物生产这个综合、复杂系统的有效手段。文中分析了模拟模型与产生式规则在专家系统智能表达中的局限性,指出人工神经网络方法在作物生产智能决策系统中的意义,介绍分析人工神经网络应用的基本步骤与技术关键,探讨了ＡＮＮ在作物生产中可能的应用。     

GIS支持下的松嫩平原黑土区作物生产力模拟

结合作物模拟模型与GIS,分析了松嫩平原黑土区海伦市主要旱地作物玉米和大豆1996~1999年的产量潜势、水分生产力和现实生产力。结果表明,所用方法能够模拟作物各个级别的生产力水平及其空间分布格局。作物产量潜势与太阳辐射关系较密切,1996~1999年,海伦市玉米和大豆的生产潜势分别为7028 kg/hm2~8 979kg/hm2和2250 kg/hm2~3220kg/hm2。对作物水分生产力的模拟结果表明,因大豆具备固氮功能,不施氮肥情况下大豆水分生产力下降的幅度要明显低于玉米水分生产力的下降幅度。模拟结果同时验证,水分和养分的合理搭配是实现作物较高生产力水平的重要前提。耕地坡度和土壤类型对作物现实生产力均有影响,坡度<3°的耕地作物生产力大于坡度>3°的耕地;对不同土壤类型的作物生产力而言,黑土>草甸土>黑钙土。表6,参23。     

海伦黑土区农田水分动态平衡与数值模拟

农田土壤水分动态是作物需水管理的关键。运用水量平衡模型和HYDRUS-1D模型对农田土壤水运移动态进行研究。结果表明农田土壤水分随降水、蒸发变化具有明显的时空分异特性,调节了不同时期作物的需水要求。HYDRUS-1D模型等数值模拟方法的应用为深入揭示农田土壤水分运动规律,协调不同时期农田供水与作物需水之间的矛盾提供了可靠依据。图3,表2,参16。     

玉米光合生产与产量形成模拟模型

玉米光合生产动态及产量形成模拟是玉米生长发育模拟的核心内容,也是研制基于模型的玉米精准栽培智能专家系统的基础。为此,根据"物质-能量转化-能量平衡"理论及作物生理生态学和农业气象学的基本原理,以田间试验数据和搜集相关区试资料为基础,借助计算机模拟技术和数学物理方法等手段,首先建立了玉米群体光合生产动态模拟模型,模型考虑了群体叶面积动态、光合作用、呼吸作用、同化物向各器官的分配及干物质积累等主要生理过程。然后以此为基础,研制了玉米产量形成模型。利用江苏省大面积栽培品种掖单13和苏玉9号的田间试验数据和区试资料对产量模型进行验证,结果表明,模型具有较好的模拟精度。表2,参21。     

作物氮素吸收与分配的动态模拟

对作物氮素的吸收和分配的模拟作了一些改进:假定作物地上部与根系的生长总是处于基本平衡状态,作物根系本身不成为限制养分吸收的因素,从而避免了对根系生长和功能变化模拟的困难;采用高产条件下的作物氮素相对吸收速率反映作物对土壤养分要求随生育期的变化;用氮素分配指数描述氮素的分配。采用江苏响水、扬州两地的试验资料对模型检验,表明模型对小麦植株含氮率动态有较好的预测效果。图5,参15。     

我国发展精确农业若干问题的思考

在介绍精确农业的产生背景以及涵义的基础上,分析了在我国推广和应用精确农业的可能性,指出了我国在发展精确农业中应注意的若干问题,阐述了精确农业与中国生态农业,作物模拟模型和决策支持系统之间的关系,最后对精确农业的发展前景作了展望。参12。     

COUPMODEL模拟土壤水热变化过程的研究

介绍了COUPMODEL模型的概念及用途。建立了海伦农业生态站土壤物理特性数据库、作物生长特性数据库及气象数据库,修改了部分模拟参数和公式。并以海伦站土壤温度和水分的观测数据为对照,进行了实际的模拟运算。取得了较好的模拟效果。     

基于系统动力学的农业资源保障及其政策模拟:以黑龙江省为例

从资源保障角度探讨区域农业发展过程中,由于地理资源的生态功能减弱,引起的农业资源承载能力下降问题,可以使区域农业发展在资源战略层面得到持续保障.对黑龙江省近20年来农产品增长与水土资源变化及其土地退化等系统要素,运用系统动力学与政策模拟方法进行复合模型的动态模拟研究,建立了黑龙江省农业资源保障的模拟模型,确定出适于该区域农业持续发展的资源保障与政策模拟方案,提出了需要解决的主要问题和调控举措.     

RZWQM模型介绍及其应用进展

首先总述了美国RZWQM的研制过程、模拟功能以及模拟的流程,随后分别介绍了RZWQM 6个主要过程:物理过程、土壤化学过程、养分过程、杀虫剂过程、作物生长过程和管理过程;讨论了模型应用过程的注意事项,并探讨了RZWQM98新版本特征;最后对RZWQM模型的应用进展进行了综述,认为RZWQM在模拟作物生长和水分、养分和杀虫剂在作物根区内的运移是很有用的工具。     

基于模拟的作物氮素管理决策研究

提出基于作物生长模拟的氮素管理播前决策和生育期中动态调控方法。播前决策的方法是根据有机肥种类,数量和氮化肥的数量和其追比拟定若干种施肥方案,由作物－土壤系统模拟模型计算在常年气候条件下各方案的产量,氮肥效率,硝态氮淋失量,土壤有机质变化,通过4个指标的综合评价确定播前决策优化方案。氮素动态调控采用时间激发或土壤矿质态浓度激发策略,提出了相应的追氮量计算方法。图2,参12。     

系统动力学方法在环境经济学中的应用

选取江苏省镇江市为例 ,运用系统动力学方法建立了该市的环境经济系统模型。在验证了模型有效性之后 ,设计了多种方案 ,在计算机上进行动态模拟 ,并根据模拟结果 ,对该市未来的发展政策提出了建议.     

随机模拟在作物规范化栽培研究中的应用

优化农艺方案和对因素效应分析是作物规范化栽培研究的两项重要内容。本提出了应用随机模拟来优化农艺方案的方法。实例优化表明，该法的优化结果优于目前普遍采用的频数分析法。本探讨了通过随机模拟对优化的农艺方案进行因素效应分析的方法。     

石油微观渗流数值模拟实验

应用基于骨架隐曲面造型技术，构造了一种抽象的孔隙空间模型，在此基础上运用系统模拟技术开发了一个石油微观运移数值模拟实验平台，用于模拟和展示石油在饱含水孔隙介质中的运移过程，并验证了以浮力为主要运移动力的动力学模型的适用性。     

双变迁Petri网的电路模拟技术研究

介绍了双变迁Petri网的基本理论,探讨了Petri网模型的逻辑电路描述方法;针对逻辑电路模拟双变迁Petri网所遇到的问题,提出了采用硬件描述语言模拟双变迁Petri网的方法,详细讨论了用Verilog语言实现双变迁Petri网的技术;通过一个双变迁Petri网模型实例,在模拟软件中进行了模拟分析,验证了方法的可行性。研究表明,使用硬件描述语言描述Petri网模型,利用现有的设计模拟工具,可以模拟模型运行,分析模型的特性,方法简便,适用范围广,为双变迁Petri网模拟分析提供了一种新途径。     

大麦生长发育的模拟研究

以ＭＡＣＲＯＳ为模型为基础结合大田试验组建立了大麦动态模拟模型。结果表明,模型对生育期、地上部各器官干物质的模拟值与实测值比较一致,而对叶面积和根的模拟值不理想,需要进一步校正模型的结构和有关参数。     

企业资金运营风险管理研究——企业销售过程的风险模拟

确定了企业销售过程模拟随机变量的选取方案 ,对企业销售过程中的销售和应收帐款环节建立了蒙特卡罗风险模拟模型 ,并应用所建立的模型对某企业的销售和应收帐款管理进行了模拟试验 .     

建筑物的SAR回波信号模拟方法

我们根据电磁散射原理建立了仿真模型并提出了一种对于建筑物场景的SAR原始回波模拟方法。分析了构成建筑物的物理模型和对建筑物电磁模型起贡献的一次、二次、三次散射的作用。最后建立了本次仿真的模拟参数,对所提出的模拟方法进行了模拟试验取得了较为满意的成果。     

战争模拟:复杂性的问题与思考

战争系统是典型的复杂巨系统之一，这给战争模拟带来了许多难以解决的问题。本文首先分析了信息化战争模拟的新需求，然后根据长期从事战争模拟研究工作的实践，就战争问题分解与求解、模型颗粒度与聚合解聚、实体能力与损耗计算，以及计算复杂性等主要的复杂性问题进行了讨论。并指出，战争模拟的复杂性主要原因取决于参数的不确定性、系统的适应性和层次涌现性，最后依此给出了关于战争模拟过程中需要注意的几个问题。     

黄土高原玉米栽培方案优化模拟研究

应用作物生长模型ＤＳＳＡＴ３中的ＣＥＲＥＳ－玉米模型定量模拟研究了黄土高原玉米的栽培方案,并根据模拟的产量结果选择出了相应的最优栽培方案,初步探讨了ＣＥＲＥＳ－玉米模型在玉米栽培方案优化选择方面的应用前景。